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Impressão 3D de scaffolds de PLDLA-TMC como modelo para engenharia tecidual de cartilagem: da reologia ao biorreator
dc.contributor.author | Pedrini, Flavia Maria Morais | |
dc.date.accessioned | 2024-07-03T19:37:25Z | |
dc.date.available | 2024-07-03T19:37:25Z | |
dc.date.issued | 2024-02-27 | |
dc.identifier.citation | PEDRINI, Flavia Maria Morais. Impressão 3D de scaffolds de PLDLA-TMC como modelo para engenharia tecidual de cartilagem: da reologia ao biorreator. 2024. Tese (Doutorado em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19764. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/19764 | |
dc.description.abstract | The increase in life expectancy and the practice of physical activities have impacted the number of traumatic injuries and degenerative diseases, such as meniscal tears and osteoarthritis. The meniscus is composed of fibrocartilaginous tissue subjected to significant mechanical stresses, with low intrinsic repair capacity. When injured, it is often partially or completely removed, leading to future joint complications. Despite available commercial devices, finding a solution for total meniscectomy remains a challenge. In order to explore solutions that may mitigate the problems associated with meniscal injuries, a study was conducted to characterize the Poly(L-co-D,L lactic acidco-trimethylene carbonate) (PLDLA-TMC) terpolymer in proportions of 60/40 and 70/30 regarding its physicochemical, thermal, and rheological properties, aiming for the printing of three-dimensional (3D) scaffolds. Rheological tests revealed the pseudoplastic behavior of the materials, which is indispensable for the printing process. From the characterization of the scaffolds, printing temperature was the factor that most influenced material degradation. When subjected to mechanical compression testing, PLDLA-TMC 60/40 scaffolds showed an elastic modulus (2.9 MPa) similar to the human meniscus (1 MPa), making them eligible for application as meniscal prostheses, as opposed to PLDLA-TMC 70/30 scaffolds. Printing speed proved to be less significant in reducing the molecular weight of the scaffolds, while the material residence time in the printer impacted this property. In vitro degradation testing demonstrated the material's stability over the 4-week study period. Citocompatibility and differentiation assays on PLDLATMC 60/40 printed scaffolds, both in static and dynamic culture, demonstrated their potential as cell carriers in cartilage tissue engineering approaches. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | por |
dc.language.iso | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Engenharia Tecidual | por |
dc.subject | Menisco | por |
dc.subject | Scaffold | eng |
dc.subject | PLDLA-TMC | por |
dc.subject | Reologia | por |
dc.subject | Impressão 3D | por |
dc.subject | Tissue Engineering | eng |
dc.subject | Menisci | eng |
dc.subject | Rheology | eng |
dc.subject | 3D Printing | eng |
dc.title | Impressão 3D de scaffolds de PLDLA-TMC como modelo para engenharia tecidual de cartilagem: da reologia ao biorreator | por |
dc.title.alternative | 3D printing of PLDLA-TMC scaffolds as a model for cartilage tissue engineering: from rheology to bioreactor | por |
dc.type | Tese | por |
dc.contributor.advisor1 | Duek, Eliana Aparecida de Rezende | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4147198882685212 | por |
dc.description.resumo | O aumento da expectativa de vida e a prática de atividades físicas têm impactado no número de lesões traumáticas e doenças degenerativas, tais como ruptura dos meniscos e osteoartrite. O menisco é formado por um tecido fibrocartilaginoso submetido a grandes esforços mecânicos o qual apresenta baixa capacidade intrínseca de reparo. Quando lesionado, é frequentemente retirado parcial ou totalmente, levando a complicações articulares futuras. Apesar dos dispositivos comerciais disponíveis, encontrar uma solução para a meniscectomia total ainda é um desafio. Com o intuito de explorar soluções que possam mitigar os problemas associados às lesões meniscais, foi conduzido um estudo para caracterizar o terpolímero Poli(L-co-D,L ácido láctico-co-trimetileno carbonato) (PLDLA-TMC) em proporções de 60/40 e 70/30 quanto às suas propriedades físico-químicas, térmicas e reológicas, visando a impressão de scaffolds tridimensionais (3D). A partir dos ensaios reológicos foi evidenciado o comportamento pseudoplástico dos materiais, indispensável para o processo de impressão. A partir da caracterização dos scaffolds, a temperatura de impressão foi o fator que mais influenciou na degradação do material. Quando submetidos ao ensaio mecânico de compressão, os scaffolds de PLDLA-TMC 60/40 apresentaram módulo elástico (2.9 MPa) semelhante ao menisco humano (1 MPa), tornando-o elegível para aplicação como prótese de menisco, em detrimento dos scaffolds de PLDLA-TMC 70/30. A velocidade de impressão se mostrou menos significativa na redução da massa molar dos scaffolds, enquanto o tempo de residência do material na impressora teve impacto nesta propriedade. O ensaio de degradação in vitro demonstrou a estabilidade do material durante as 4 semanas de estudo. Os ensaios de citocompatibilidade e diferenciação celular em condrócitos nos scaffolds impressos de PLDLA-TMC 60/40, tanto em cultura estática como em cultura dinâmica, demonstraram seu potencial como carreador celular em abordagens de engenharia tecidual de cartilagem. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental - PPGBMA-So | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS DA SAUDE | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::BIOENGENHARIA | por |
dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA BIOMEDICA::ENGENHARIA MEDICA::BIOMATERIAIS E MATERIAIS BIOCOMPATIVEIS | por |
dc.description.sponsorshipId | 88887.489981/2020-00 | por |
dc.publisher.address | Câmpus Sorocaba | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/7911576559387696 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0003-1411-428X | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0001-6327-7363 | por |